科学家这个伟大的称号意味着什么?它意味着睿智思想和高尚品格的完美结合，古希腊伟大思想家亚里士多德曾说，理智是神圣的，思想是至高无上的，思想就是以自身为对象的思考。这样的思考是永恒的。每当我们走近科学家，步入他们的精神世界，我们就不能不为他们的思想所感动、所吸引。赫尔姆霍茨就是他们当中杰出的一位。
少年立志一波三折
赫尔曼路德维希费迪南德冯赫尔姆霍茨(HermannLudwig1％rdinanVonHelmholtz)是德国杰出的物理学家、医学家。1821年8月3日，他出生于德国波茨坦的一个具有浓厚文化气息的知识分子家庭中，父亲A．F．J赫尔姆霍茨是波茨坦的基姆纳希乌姆中学教师，对绘画、音乐、数学、语言学、神学和哲学等学科都具有浓厚的兴趣和相当的研究。母亲F．C．彭尼在家料理家务，她聪明贤惠，理事果断，是美国独立战争时期赫赫有名的启蒙思想家、民主主义者W．彭尼的后代。赫尔姆霍茨之所以能够在日后成长为德国科学界的领袖式人物，与母亲的影响是分不开的。在良好家风的熏陶之下，小赫尔姆霍茨对周围的一切事物都有着旺盛的求知欲。然而，不幸的是，在他7岁以前，他的健康状况非常的糟糕，虚弱不堪的身体常常被各种各样的病症折磨得更加憔悴。这可真让他的父母操碎了心。为了免于意外的发生，他们不得不让赫尔姆霍茨呆在家里，坐在床上，耐不住寂寞的赫尔姆霍茨只好以看图画本、玩玩具、搭积木等来打发时间。这与其他同龄儿童的生活相比枯燥多了，然而，这却是他成长道路上的一个重要的启蒙时期。大量的看书和想象的时间使他比别的孩子较早步人了智力发育的更高阶段。这不仅极大地扩大了他的兴趣范围，而且为他日后很强的自学能力和对所研究问题的理解能力的形成都奠定了坚实的基础。尤其是在玩积木的过程中，他对有形物体空间几何关系的直觉把握能力开始慢慢地形成，正如他后来所说的毋需要很多思考，我就能想像出，当把有规形状的物体放在一起时，将要产生一个什么样的图案。这种超常思维的发展无形中为他的想像力提供了一个可向更加深远、更加广阔的空间扩展的平台。1828年，赫尔姆霍茨已经8岁了，这已经超过了德国儿童普遍的入学年龄。对于他的父母来说，是该考虑他的入学的事了。但当他们看到儿子瘦弱的身体时，他们再度犹豫了。可是，赫尔姆霍茨却很执拗，吵着一定要上学。因为他早就听说学校是一个有许多小朋友一起做游戏，有老师教他们好多好多东西的地方，他巴不得早点儿去呢!父母含着泪成全了儿子的心愿。刚开始的学校生活并不令人如意，但赫尔姆霍茨善于领会图形和空间、对具体现实的问题感兴趣，对于那些需要死记硬背的东西却总是感到头痛。他在后来的回忆时说：对于没有相互联系的事，我的记忆力极差，最初表现为难于区分左和右。后来，当我开始在学校学习语言，学习词汇、不规则语法和特殊的表达形式时，我比其他同学更为困难。我很难记住课堂上讲的历史。背诵课本对我来说也是受罪。因此，头几个星期的学习状况简直可以用糟糕透了来形容。这一度让赫尔姆霍茨深感苦恼。不过，苦恼归苦恼，他并没有失去学习的兴趣，越是没能做好的事情，就越要去做好它。不甘服输的他开始琢磨一种新的学习方法这就是了解、把握甚至不惜自己假想，去建构各个学习内容、事物之间的联系性。这种学习方法虽然起步较慢，要花不少心思，但还真让他干成功了。靠着这份爱琢磨劲儿，赫尔姆霍茨的学习成绩开始提高。他中学一年级的一份成绩报告册表明，他的拉T3C、希腊语、希伯来语、宗教、数学和物理的成绩已经样样优秀，而历史和地理这两门原本是老大难的学科成绩更是优异了。
学习成绩的好坏对一个人未来的发展并不起决定性的作用，它不是人生的一面镜子。但是，学习成绩对产生、巩固个人的兴趣和爱好却着实有着一种潜移默化的作用。在赫尔姆霍茨看来，功课只不过是一个赖以实现未来理想的阶梯，所以他要学好它。而他的未来理想是什么呢?那就是成为一个物理学家。在他成名之后，曾经有人问他，当年为什么会走上物理研究的道路?他想了想说，这个问题很难回答，或者说，那只是一个自然而然的过程，很难用什么原因来描述它。但不管怎样，随着赫尔姆霍茨学习的进步，成为物理学家的．念头更加强烈而坚定了。他像海绵吸水似的仔细阅读、认真学习物理书籍，并且尝试着用手边能找得到的有限工具来重复、模仿书上的各种物理实验，撰写研究心得文章。据记载，他曾经用当地可以找到的眼镜玻璃和透镜做了一台光学仪器，为一家科研机构解决了不少问题。而他在中学写的一篇题为《论自由落体定律》的论文，已经表明了他对物理学中一些重大深远问题的深思熟虑。
1838年10月，赫尔姆霍茨以优异的成绩完成了中学学业，正准备上大学时，在选择专业上又出现了问题。按他的兴趣，他想进大学物理系，然而，父母这次却没有依他，坚持要他学医。他们这样做也是为儿子考虑，在父母看来，搞物理并不是一个可以养家糊口的职业。另外，进物理系的学费很高，不是赫尔姆霍茨这样的家庭所能承受得了的。最终，赫尔姆霍茨还是顺从了父母的意愿，进了受政府资助的医学院。从此，他与医学结下了不解之缘。这一步是走对了。他的成功很大程度上就要归功于进入医学界。
能量守恒学说的创立者之一
1838年10月，赫尔姆霍茨来到柏林皇家医学院弗里德里希威耳赫尔姆研究所，带着对知识的渴求和对科学的炽爱，开始了5年学医生涯，并于1842年11月获医学博士学位。在此期间，当时著名的生理学家弥勒教授对他学术道路的选择产生了决定性的影响。
19世纪是物理学高歌猛进的时代。随着对自然认识的加深，人们开始对自然科学的材料进行研究、整理，力图建立一个具有普遍联系性的自然图景。热电效应、电热效应、电磁效应和电能与化学能之间的可转换性等等一系列重大科学发现，尤其是动量、能量守恒理论被世人的认同和接受，使得这种努力结出硕果成为可能。各个学科都在积极准备迎接这一科技新时代的到来，然而，惟独医学界还固步自封，没有加入到这一时代的潮流中来。这表现在关于生物有机体生命活力的本性和来源问题的久争未决。然而这恰恰关系到动量、能量守恒原理能否在医学界应用的问题。时代的问题就是每一个科学工作者义不容辞要回答的任务。在导师弥勒的带领下，赫尔姆霍茨的工作一开始就定位于探索生物有机体与动量、能量守恒理论的关系，并致力于把研究生物有机体的生理学的发展建立在牢固的物理学理论基础之上。
美国科学家、控制论的创始人维纳曾说：在科学发展史上可以得到最大收获的领域，是各种已建立起来的学科之间的、被人忽视的无人区。诚如此言，科学史上的许多事实都表明，广阔的无人区里正是科学家大显身手的处女地。不过万事开头难，尤其是在生理学与物理学之间这种前无古人的天地里，要开辟出一番新景象来，是要付出多么大的勇气和多少汗水啊!但这难不住赫尔姆霍茨，与别的学医的同学、同事不同，他有很强的数学和物理学知识基础，这使得他可以从不同的角度来反复思考同一类问题，从而可以更全面地看清问题的关键所在，了解其复杂性。同时，如果再灵活地运用实验的手段，则更能比较容易地解决它们。正是通过这种使各种学科、方法交叉利用的途径，赫尔姆霍茨大胆地对当时生命力问题研究当中盛行的活力论提出了质疑。活力论认为，生物有机体所具有的机械能和热量完全来自于本身内部的新陈代谢，所以有机体无需来自外界的能量，而依靠自身的能量就能永无休止地工作下去。然而赫尔姆霍茨却用大量的证据，令人信服地指出，这种理论存在一个致命的缺陷，即认为活力可以不由他物而突然产生并且一旦有消耗也不能转化为他物，这本身就是一个物理学的悖论，与已知的力学原理不相符合。在他看来，在无机界，机械力、电力、化学力都是与同一种力或能量相等的，并且它们可以发生相互转化。而在有机界，这种情况也同样适用，他们在现实地发生、进行着。他在1843年写的《论发滞和腐烂的本质》和为《医学百科全书》所写的《生理热》，以及18451年《关于对动能的理论所做的工作报告》等论文中详细地阐述了这一睁琶点，而在1847年2月的《论力的守恒》一文中更是完成了对能量守磬理论的普适性的第一次完美论证。在文章中，他用一系列精确而伊靠的数学图式从生物有机体的活力论证开始，在力学、热学、电磁眵、化学和对有机界的大量实验事实的分析基础上，明白晓畅地论述舅力的守恒和能量转换原理及其在不同领域的内在关联性和普遍孽。
这篇论文由于从各个学科、不同侧面确立了能量守恒理论的普萨性，从而成为物理学发展史上的经典杰作。也正是因为赫尔姆霍匿这种开创性的综合研究，能量守恒和能量转换原理才从最初的不睦善构想成为较成熟的理论，从原来对自然界的不连贯表述成为对孽然内在统一性的真正揭示。正是有鉴于此，虽然与他同时代的德鬯科学家迈尔和英国科学家焦耳也先后独立地发现了能量守恒和能匿转换律，但许多科学史学家仍然把赫尔姆霍茨当作这一定律的发明者当中最为杰出的一位。正如霍尔顿所指出的，普遍的能量守恒定律的观念拥有一批强有力的、能言善辩的斗士，特别是一开始就参加这场斗争的年轻的德国生理学家兼物理学家赫尔姆霍茨。他通过数学证明指出了守恒定律在各个学科分支力学、热学、电学、磁学、物理学及天文学中的精确程度而这是当时仍默默无闻的迈尔没有完成，焦耳从不打算做的一项工作。诚如斯言。(www.xing528.com)
发明了检眼镜
理论科学的最终目的就是发现自然的最终原因。这既是赫尔姆霍茨一生忠信的科学信条，也是他一生追求的目标，他60年如一日地忘我工作着。在他所取得的众多科学成就当中，最能造福世人而且最为世人所知的一项就数检眼镜了。
检眼镜是一种医生用来检查病人眼睛视网膜的器械。它的结构和原理比较简单。利用凹面镜的反射和聚焦，照到病人的眼睛上，检查者就可以通过小孔检查病人的眼底了。说起赫尔姆霍茨发明这种器械，还是挺有意思的。
1849年5月，赫尔姆霍茨在柏林科学院院长洪堡的举荐下，从柏林艺术研究院进人大名鼎鼎的哲学家康德曾长期工作过的哥尼斯堡大学，任生理学课教授，讲解人体各器官的运作机制。眼睛，作为人体的一个重要器官是讲授的重点内容之一。由于眼睛的组织结构非常细微复杂，怎样把眼睛的章节讲解得深刻明白颇让他费了番脑筋。赫尔姆霍茨平时很注重对身体的保养，注意劳逸结合，这很大程度上是因为他幼小时就积下病根的缘故。他非常欣赏著名数学家高斯和康德在清晨思维最轻松、最活跃的时候工作的做法，自己从不勉强自己在极其疲惫的情况下还继续工作。在一段时间的紧张工作之后，他往往要休息一个小时，以彻底放松自己。在他看来，当疲劳消失，身体感到舒适的时候，也就是有用的思想所谓灵感涌现之时了。在准备眼睛一课时，赫尔姆霍茨也是这样做的。当他从堆满眼科书籍的书桌上站起身，到屋外的林荫小道散步之时，已经是深夜十点多钟了。满月的光辉给树林子内外的事物镶上了一抹迷人的晕边。他像往常一样，边散步边欣赏这人间难得的奇景。突然．一只不知谁家的花猫跳到了离他几米远的路当中，用那双绿油油的大眼睛好奇地向他看了看，又一蹿而去。只这么一下，让赫尔姆霍茨略感吃惊。当他继续向前走时，不知为什么脑子里却总在想着猫的那双绿眼睛。猫的眼睛怎么会发光呢?是什么使猫的眼睛显得这般清澈呢?他想，按照能量守恒和能量转化定律，只有燃烧着的东西才会发光，而猫眼中不可能有东西在燃烧，那么刚才看到的绿光也就是外界、月亮的反射光了。既然猫的眼睛在反射光线时，可以更清楚地看到其眼睛的内部，那么，人的眼睛呢?可不可以也用光学理论来帮助解释人眼的运作机制呢?灵感既现，赫尔姆霍茨久思不得解的问题一下子变得简单明了了。他几乎是小跑着回到自己的书房，将想法记录整理成文。这就是前面所说的检眼镜的基本原理。在此基础上，赫尔姆霍茨设计制作出人类医学史上第一台检眼镜。
后来他在回忆这一发明的经过时谦虚地说，在这一发明中。运气比实干更重要。然而，运气是偏爱有准备的头脑的。其实，与他同时的、一个叫布兴克的人也发现了眼睛的光反射现象，但他并没有进一步追究眼睛中所形成的光学现象，从而与幸运女神失之交臂。赫尔姆霍茨却没有忽视这一现象，而是反复地思考，最终把握住了创新的机会。从这里，我们可以更加体会到赫尔姆霍茨彻底求索的精神在他一系列成功当中的重要性。
检眼镜的发明使眼科医学技术获得了长足的进步。有的医生可以不用通过开刀来检查患者的眼睛是否有病变，可以直接、快捷地观察眼部的构造，为千千万万的眼病患者解除了痛苦，带来了光明和希望。
人生的目标是什么
近代以来，自然科学日益被细分成许多个小而专的研究领域。由于每个领域都非常深奥，因此，许多研究者一生往往就只能研容其中的一小部分，好一些的科学家也不过是同时研究那么几个部分。像古希腊亚里士多德那样的百科全书书式的博学思想家已经很难看到了。然而，赫尔姆霍茨却以他过人的勇气和超常的智慧，跻身于这一科学巨星的行列，在他60多年的科学研究道路上，他先后徜徉于数学、物理学、生理学、光学、化学、音乐、美学和哲学的科学殿堂，从能量守恒定律到最小作用量原理，从以他的名字命名的赫尔姆霍茨三色视说到对科学方法论的哲学思考，其研究领域之广，问题探讨之深，可以说在科学史上是罕见的!
是什么支撑着他的研究并取得一个又一个的成功呢?在这里，我们无须画蛇添足，赫尔姆霍茨本人在1862年11月纪念弗里德里希大帝集会上做的一篇题为《论自然科学与一般科学的关系》演说中的一段话也许可以说明一切。他说：知识并非人类的惟一目标。尽管科学有益于激发和培养人的头脑的最敏锐的能力，一个人也只是为了求知而去研究，但这肯定不能满足生存的需要只有行动使得一个人的生活有价值，因为他的目标必须是知识的应用或科学本身的限度的延伸。为此，必须为人类的进步而工作。只有为了全人类这一更为高尚的境界才能引起人们继续努力工作。这就引向了另一个问题：知识就是力量。我们的时代比以往任何一个时代都能更有力地证明这句格言的真理|生。1894年9月8日，为了全人类的进步而奉献了一生的赫尔姆霍茨，因用脑过度突发脑溢血，在柏林溘然长逝，享年73岁。
赫尔姆霍茨的一生，是为了一个科学为人类造福的理想而奉献、战斗的一生。他由一个体弱多病的孩童，从病榻上走下，一路艰辛，最终成长为一位科学的巨人。他的杰出才能和卓越的贡献对19世纪德国科学事业的发展和世界文明的进步产生了重要影响。他商贵的人格品质和强烈的社会责任意识不仅赢得了全体德国人民的爱戴，也获得了全世界爱好和平与进步人民的尊敬与拥护。德国人民将他称为德国科学的帝国首相；英国著名科学家麦克斯韦称他为智慧的巨人；俄国著名物理学家列别捷夫则把他誉为科学的国际导师。就连马克思主义经典作家恩格斯、列宁也都对他的科学理论和哲学思想做过认真细致的研究。作为一代全才，赫尔姆霍茨不愧为19世纪最成功的科学家。
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